1.飞机电缆故障影响因素
飞机内部的电缆由于一直处于高温、低温、潮湿、干燥等特别复杂环境下进行作业,尤其是在环境恶劣的化学腐蚀、物理摩擦等外界因素,使得飞机电缆会发生磨损、老化、腐蚀,从而引发飞机电缆故障。一旦飞机电缆出现故障,却无法第一时间将其修复,就会产生不堪设想的后果。
飞机电缆故障检测在飞机机务维修中不可或缺,检修效率与整个机务维修的效率相互影响。飞机内部的飞机电缆的类型复杂,有各种射频线、数据线、低压动力线等,且电缆长度较短,分布在飞机的各个部位。如图1.1(此图片来源于网络)。
图1.1飞机电缆分布图
飞机电缆根据种类不同,一般被成捆的置于飞机夹壁内,从而导致飞机电缆故障检测时及其困难。因此高效并准确的对飞机电缆故障进行检测,精确定位故障点位置成为飞机电缆故障检测的关键问题。
2.飞机电缆故障检测
只有明确飞机电缆故障类型才能准确的得到飞机电缆的检测方法。只有对症的检测方法才是迅速且有效测试电缆故障的关键。飞机电缆大部分由同轴电缆组成,其主要故障包括断路故障、高阻故障、短路故障和低阻故障,由于飞机电缆的特殊性,飞机电缆主要故障类型分为断路故障和短路故障。本文针对这两种故障进行检测。
2.1断路故障。
强大的外力拉扯或遭到锐器切割会导致飞机电缆产生断路故障。如图2.1所示,其中A点为同轴电缆受到强大外力拉扯造成的断路故障。
图2.1飞机电缆断路示意图
飞机电缆发生故障时,在飞机电缆一端加入一个正极性的电脉冲信号,该脉冲信号沿飞机电缆传播至断路故障点处后会发生反射现象,一旦反射脉冲与发射脉冲极性相同,就可以判断电缆故障点处为断路故障,如图2.2为时域反射法检测电缆断路故障原理图。
图2.2时域反射法检测断路故障
2.2短路故障
依据飞机电缆在恶劣的环境下工作情况,会被燃料油、润滑油和其他化学药剂的腐蚀,此外,在高温和低温环境下作业也加快飞机电缆的老化,特别容易产生短路故障。如图2.3所示,图中B点的同轴电缆发生短路故障,因为同轴电缆的填充介质会在这里受到腐蚀,使内介质与屏蔽层的外介质相连造成短路故障。
图2.3飞机电缆短路示意图
一旦飞机电缆出现故障,假如在飞机电缆一端加入一个正极性的电脉冲信号,该脉冲信号沿飞机电缆传播至断路故障点处后会发生反射现象,如果反射脉冲与发射脉冲极性相反,那么就能确认电缆故障点处为短路故障,如图2.4为时域反射法检测电缆短路故障原理图。
图2.4时域反射法检测短路故障
3.飞机电缆故障点定位
电信号在同轴电缆中主要由电磁波的形式传播,因此在传播介质相同的情况下,电信号具有同样的的传播速度。在采用时域反射法对电缆故障进行检测时,发射脉冲与反射脉冲同时在同轴电缆的内介质中进行传播,因此具有同样的传播速度。由于发射脉冲和反射脉冲在同轴电缆中的传播距离也相同,因此在同轴电缆上传播时间也相同。所以,只要测量出发射脉冲与反射脉冲的时间间隔,就可以得出故障点相对与脉冲发射端的距离,实现飞机电缆故障点的定位。
结论
本文介绍了飞机电缆故障类型检测的基本原理,以及对飞机电缆故障点定位的基本原理及检验方法。
参考文献
[1]陈园,赵转萍.基于CAN总线的飞机电缆测试系统分布机研究[J].现代电子技术,2011,
34(6):25-27.
[2]康峰,王立文.民航飞机专用电缆故障定位仪的设计与实现[J].中国民航学院学报,2002,
20(6):6-10.
[3]杨钰,汪洋.便携式飞机电缆智能检测系统设计[J].航空制造技术,2005,2:21.
[4]朱朝旭.基于STDR/SSTDR的铁路信号电缆故障在线检测系统的研究[D].兰州:兰州交通大学,2012:18.